作者:姚遥、宇文甸、丁彦文
摘要
■ 投资建议
投资逻辑:
AI算力需求持续释放,推动AIDC供电架构向800VDC高压直流和电力电子化方向演进,供电瓶颈也正从机房侧、机柜侧进一步下沉至板级与芯片侧。三次电源作为直接面向GPU/ASIC的末级电压调节环节,决定芯片供电稳定性、瞬态响应能力与算力释放水平,正伴随AI芯片功率跃升进入系统性升级周期。
需求驱动:芯片功率跃升,低压大电流成核心矛盾。英伟达数据中心GPU热设计功耗从A100的400W提升至B300的1400W,五年间提升逾2.5倍;液冷导入后,单机柜GPU部署数量和功率密度进一步提升。在核心电压维持0.6V-1.8V低压区间的约束下,功耗提升最终转化为末级供电电流放大,千安级电流叠加毫欧级PDN阻抗,使I2R损耗呈平方级放大。同时,AI芯片负载快速波动对输出电压稳定性提出更高要求,三次电源面临大电流、高瞬态、小空间、高效率四重约束,架构升级成为必然方向。
技术演进:从分立式多相Buck向模块化、垂直供电和封装级集成迈进。短期看,多相Buck+DrMOS仍是GPU/CPU/ASIC核心供电的主流基线,随着单芯片功率向千瓦级提升,供电相数、单相电流能力、数字控制精度以及配套磁件、电容和高阶PCB用量均有望提升。中期看,TLVR、模块化POL、VPD垂直供电有望加速导入,分别改善瞬态响应、缩短客户设计周期、降低PDN阻抗并释放芯片周边空间。长期看,IVR、封装级电源和背面供电将与先进封装、Chiplet、HBM深度协同,推动三次电源进一步向封装和芯片内部迁移。
产业链影响:核心元器件量价齐升,竞争壁垒向系统能力迁移。DrMOS方面,高功率大电流推动DrMOS用量线性增长,产品规格由50A向80A/90A以上演进,前四大海外厂商合计份额约85%,供应紧张打开国产导入窗口;电感方面,高频化与小型化推动电感材料与工艺升级推动量价双击;电容方面,MLCC用量较通用服务器提升约13倍,高端料号供给紧张推动价格上行,未来MLCC和硅电容或将分层应用互为补充;PCB方面,嵌入式电感/电容、高多层与3D结构成为高功率密度三次电源的重要升级方向。
竞争格局:海外龙头主导,国产厂商加速追赶。芯片侧MPS、英飞凌领跑多相控制器与DrMOS市场;模组侧台达、伟创力、Vicor分别在全链路系统方案、垂直供电产品、分比式电源架构等领域形成差异化竞争优势;被动元件侧,村田、乾坤科技等厂商在高端MLCC和芯片电感领域占据优势。国内厂商中,杰华特加速推进多相控制器和DrMOS产品导入,深南、中富深耕三次电源PCB并已实现批量交付,铂科、龙磁等则受益于高端芯片电感升级。
投资建议
从产业节奏看,三次电源将沿“成熟方案升级—模块化架构导入—封装级/芯片级供电演进”推进。短期,多相Buck+DrMOS仍是主流底座,AI芯片功率提升将带动单机相数、单相电流能力、低DCR电感、高可靠电容和高阶PCB用量提升,业绩兑现确定性较强。中期,TLVR、模块化POL、VPD等方案有望加速导入,进一步改善瞬态响应、降低PDN损耗并缓解板面空间约束。长期,IVR、封装级电源和背面供电将与先进封装、Chiplet、HBM深度协同,具备平台协同和前瞻技术储备的厂商有望获得长期卡位价值。
风险提示
资本开支不及预期;芯片功率提升不及预期;技术路线变;客户认证和订单放量不及预期等。
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目录
1、AI芯片功率跃升,三次电源进入架构升级新周期
1.1 三次电源:供电链路末端核心,最贴近GPU/ASIC的电压调节环节
1.2 芯片功率持续跃升,低压大电流成供电核心矛盾
1.3 三次电源升级面临四重约束:大电流、高瞬态、小空间、高效率
2、三次电源向模块化与垂直供电等高集成架构演进
2.1 主流:多相Buck+DrMOS仍是主流基础架构
2.2 TLVR:耦合电感架构重构瞬态响应
2.3 模块化:从分立元件走向一体化电源模块
2.4 垂直供电:缩短供电路径,压降板级损耗
2.5 远期方向:IVR或为芯片侧供电的终极形态
3、三次电源升级驱动核心元器件量价齐升
3.1 DrMOS:AI算力驱动量价齐升,全球格局高度集中
3.2 电感:TLVR架构升级,台系及大陆厂商竞争力较强
3.3 电容:MLCC用量大幅增加,日韩厂商占据寡头地位
3.4 PCB:AI芯片升级驱动电源PCB技术迭代
4、重点公司梳理
4.1 英飞凌:全球功率半导体龙头,Grid-to-Core全链路布局领跑AI算力供电
4.2 MPS:芯片侧电源管理平台型厂商,核心在高集成POL与模块化
4.3 台达:数据中心电源系统解决方案提供商,与英飞凌合作布局VPD
4.4 伟创力:Grid-to-Chip电源平台型厂商,与瑞萨合作强化三次电源竞争力
4.5 Vicor:深耕近芯片供电,技术领先性与专利壁垒持续兑现
4.6 Murata村田:全球被动元器件龙头,MLCC业务增长迅速
4.7 杰华特:深化AI电源布局,DrMOS+多相控制器实现高端量产突破
4.8 铂科新材:芯片电感国产龙头,受益VPD/TLVR等近芯片供电升级
4.9 龙磁科技:磁性材料积累深厚,高端芯片电感打开AI供电增量空间
4.10 深南电路:PCB龙头企业,埋嵌集成技术打开三次电源模块载板想象空间
4.11 中富电路:深耕电源PCB,受益AI数据中心电源架构升级
5、投资建议
6、风险提示
正文
1、AI芯片功率跃升,三次电源进入架构升级新周期
1.1 三次电源:供电链路末端核心,最贴近GPU/ASIC的电压调节环节
AI服务器电源系统的核心任务,是将电网侧交流电逐级转换为CPU、GPU、ASIC、内存等负载可用的稳定直流电。传统服务器供电架构通常由AC/DC电源将交流输入转换为12V或48V直流母线,再通过板级DC/DC、VRM/POL等模块向芯片供电;而在AI服务器功率密度持续提升后,供电架构正逐步向更高电压母线和更多级DC/DC转换演进,例如由48V、±400V或800VDC等较高电压母线,经中间总线转换器降至12V/6V,再由近芯片三次电源完成最终降压。部分更激进方案也在探索从较高电压母线直接向12V/6V甚至芯片近端供电,以减少转换级数和低压大电流传输损耗。
从物理位置看,三次电源是供电系统最贴近CPU、GPU、ASIC等核心负载的末端电源模块,典型形态包括VRM/POL、Power Block、VPD垂直供电模块等。其主要作用是承接12V、6V等中间母线输入,并将其精准转换为芯片核心所需的0.6V-1.8V左右低压大电流电源。由于AI芯片负载变化快、峰值电流高,三次电源需要在极短时间内完成电流调节,并将输出电压维持在芯片允许的窄范围内;TLVR、多相并联、DrMOS/Smart Power Stage、高端电感和近芯片电容等技术,正是为了提升瞬态响应、降低纹波和压降,并改善低压大电流场景下的供电效率。
1.2 芯片功率持续跃升,低压大电流成供电核心矛盾
AI芯片功率持续提升,是三次电源升级的根本需求侧驱动。伴随AI算力需求快速释放,英伟达数据中心GPU热设计功耗随产品代际迭代持续走高,单芯片功率和机柜功率密度均呈阶跃式提升。从单芯片维度看,NVIDIA公开规格显示,A100平台标准TDP约400W,H100/H200最高TDP提升至700W级别,B200进一步提升至最高1kW,B300功耗有望进一步提升至约1.4kW量级。以A100至B300口径测算,单GPU功耗约提升至3.5倍,芯片侧低压大电流供电压力显著加大。
核心电压维持低位,功率提升最终会转化为末级供电和PDN中的大电流压力。对于GPU、ASIC等高性能计算芯片,核心电压通常维持在1V附近甚至更低,在功率持续提升的情况下,芯片侧电流将被动上升。根据P=U×I和P损耗=I2R,同等功率下,电压越低,传输电流越大,路径损耗会按电流平方放大。若低压大电流需要在PCB、封装供电网络和芯片附近横向长距离传输,即使路径电阻仅为毫欧级,也会带来显著压降和热损耗;例如在2000A电流、1mΩ路径电阻假设下,I2R损耗即可达到4kW量级,工程上难以接受。
因此,三次电源升级的核心方向,是尽可能缩短低压大电流路径,并将电源转换环节前移至更靠近负载的位置。传统板级VRM/POL方案逐步面临面积、效率、瞬态响应和热管理约束,后续有望向模块化POL、Power Block、VPD垂直供电乃至更高集成度的IVR/SIVR方向演进。
1.3 三次电源升级面临四重约束:大电流、高瞬态、小空间、高效率
当前三次电源升级主要面临四重约束。其一,大电流传输带来显著I2R损耗。在芯片核心电压维持低位的背景下,功率提升最终会转化为电流上升。依据P损耗=I2R,若电流由500A提升至2000A,在路径电阻不变的情况下,导通损耗将提升至原来的16倍;以1000A电流为例,供电路径总电阻仅增加0.2mΩ,即会带来约200W额外损耗。由于低压大电流路径中的铜箔、电源平面、过孔、连接器和封装电阻均会贡献损耗,传统横向供电架构在高功耗AI芯片下逐步面临效率和温升瓶颈。
其二,板级空间、供电路径和信号完整性形成多重挤压。AI芯片功耗提升后,三次电源需要更多相数、更高电流能力的DrMOS/SmartPowerStage、更大规模去耦电容和更高性能电感,但GPU/ASIC周边同时还要布置HBM、高速SerDes、PCIe、CXL、DDR等高速信号通道。大电流电源网络希望尽可能贴近芯片以缩短PDN路径、降低阻抗和压降,而高速信号、散热结构和封装走线又对布局空间提出更高要求。因此,三次电源的竞争重点正在从单颗器件性能,扩展到电源模块、PCB、封装和散热的系统协同设计能力。
其三,AI负载高动态特征对瞬态响应提出更高要求。AI训练和推理负载具有快速跃迁特征,芯片电流可能在极短时间内发生大幅变化。负载突变时,输出电压跌落可近似理解为Vdrop≈ESR×ΔI+ESL×di/dt,其中寄生电阻和寄生电感都会放大电压波动。由于AI芯片核心电压通常处于1V附近甚至更低,允许的电压裕量较窄,三次电源必须通过多相并联、TLVR、高带宽控制、低ESR/低ESL电容和低寄生布局来提升瞬态响应能力,避免电压跌落、过冲和相间电流不均影响芯片稳定运行。
其四,散热压力反过来约束电源效率和可靠性。当单颗GPU/ASIC功耗提升至千瓦级后,三次电源不仅要承受更高输出电流,也要在有限板级空间内处理功率器件、电感、电容和PCB铜损带来的热量。若局部温升过高,将导致MOSFET导通电阻上升、电感损耗增加、电容寿命下降,并进一步推高系统损耗,形成“温升—损耗—再温升”的负反馈。随着液冷在AI服务器中加速渗透,三次电源需要同步适配冷板、顶部散热、背面供电和垂直供电等新形态,散热设计能力将成为模块厂商和PCB/被动元件厂商的重要竞争壁垒。
2、三次电源向模块化与垂直供电等高集成架构演进
2.1 主流:多相Buck+DrMOS仍是主流基础架构
当前服务器CPU、GPU和ASIC核心电源仍以多相同步Buck为主流基础架构。多相Buck由多路同步Buck相位交错并联构成,通常包括多相控制器、DrMOS、电感及输入/输出电容等核心器件,是当前12V母线向核心负载低电压、大电流供电场景中成熟度较高、应用最广泛的方案。以12V直流母线转换至CPU/GPU/ASIC核心负载所需0.5V-2V电压为例,由于输入输出压差较大,该架构通常工作在小占空比条件下。
每相Buck的功率级通常采用DrMOS,将驱动器、高低侧MOSFET以及电流/温度检测功能集成;多相控制器采集输出电压、电流、温度及故障等反馈信号,并输出多路相位交错的PWM信号,实现闭环控制。控制器可通过PMBus、AVSBus、SVID、SVI2/3、PWM-VID等接口,与系统上位机或CPU/GPU/ASIC进行通信。通过相位交错、并联扩流和分布式散热,多相Buck在纹波抑制、瞬态响应、轻载效率优化和热管理方面具备较强优势。
多相Buck通过增加并联相数分担负载电流,可提升输出电流能力并改善热源分布,但相数增加也会带来DrMOS、电感、电容等器件数量提升,推高成本并压缩板级空间。与此同时,多相并联对相间均流、环路稳定性、布局布线和热设计提出更高要求,需要更复杂的电流检测、均衡控制和补偿算法,系统设计难度随功率等级提升而增加。
2.2 TLVR:耦合电感架构重构瞬态响应
在传统多相Buck电路中,各相输出电感彼此独立,并联向AI芯片核心电源轨供电。工程师需要在稳态纹波、转换效率和负载阶跃响应之间做权衡:电感量较大时,纹波电流更易控制,但电流爬升速度受限;电感量较小时,瞬态响应更快,但纹波、开关损耗、磁件损耗和热设计压力也会相应上升。随着AI芯片负载电流快速跃迁、核心电压裕量收窄,传统多相Buck在瞬态响应和输出电容配置方面面临更高要求。
TLVR,全称为Trans-Inductor Voltage Regulator,可理解为在多相Buck基础上引入跨相磁耦合的电压调节架构。与传统方案中各相采用独立单绕组输出电感不同,TLVR将每相输出电感替换为带有耦合绕组的电感结构:主绕组位于本相功率输出路径,承担电流滤波和能量缓冲;辅助绕组则在多相之间串联,并与补偿电感Lc构成耦合回路。由此,原本动态响应相对独立的各相Buck,被跨相磁耦合网络连接起来。
TLVR的核心价值在于提升多相系统的瞬态协同能力。当AI芯片负载发生快速阶跃、控制器调整PWM信号时,某一相电流变化可通过耦合绕组和补偿电感回路传导至其他相位,使更多相位参与瞬态电流补偿。相比传统多相Buck“各相并联供电但动态相对独立”的模式,TLVR通过跨相耦合提高多相电流爬升能力,从而有助于改善Vcore电压跌落和过冲,并降低对大规模输出去耦电容的依赖。
但TLVR并非无成本升级。其性能高度依赖耦合电感一致性、补偿电感Lc参数设计、相位电流检测精度、控制策略以及高频布局寄生参数。若Lc取值偏大,跨相耦合效果减弱,瞬态响应改善有限;若Lc取值偏小,则可能带来更高环流、纹波、损耗和电流检测误差。因此,TLVR的产业化难点不仅在拓扑本身,更在磁件设计、控制算法、封装集成、PCB布局和系统级调试能力。
整体来看,TLVR更适合被理解为传统多相Buck向高瞬态响应架构升级的中间形态。它不必然带来转换效率或功率密度的全面提升,但在AI芯片低压大电流、快速负载阶跃场景下,能够通过跨相磁耦合改善瞬态响应,并带动电感从标准磁件向高一致性、高耦合、低损耗和定制化方向升级。由此,TLVR不仅是控制拓扑的变化,也会映射到高端芯片电感、补偿电感和模块集成能力的价值量提升。
2.3 模块化:从分立元件走向一体化电源模块
分立电源组成复杂,需要配置多种外围元器件,包括脉宽调制器(PWM)、控制器、MOSFET、输入电容、输出电容、功率电感等,且上述元器件的选型均需随设计方案调整。例如,若一套系统包含20路不同的电源轨,就必须为每一路电源独立完成元器件选型,这使得电源子系统的设计工作极具挑战。
与分立电源相比,模块电源在成本、性能、空间利用和可靠性等方面具备优势。多数企业难以承担组建专职资深电源设计团队的成本。除成本因素外,相较于自主搭建的分立方案,外购标准化电源模块在性能和设计效率方面也具备多重优势。目前除了英伟达GPU,大部分ASIC芯片采用模块化方案,其中以小型标准模块占比最多。
首先,分立式电源方案的设计与制造效率较低,通常需要占用较大的PCB面积,以容纳更复杂的物料清单(BOM)以及连接各类元器件所需的电路。在多数设计中,分立式方案通常仅使用PCB单面布局,导致PCB尺寸进一步扩大。相比之下,电源模块可通过集成型 PCB的双面布局最大化利用设计空间,不仅显著缩小占用面积,也有助于提升功率密度。
其次,模块统一的平面封装结构有利于形成更顺畅的气流路径,从而实现更快速、有效的散热。最后,由于模块所需连接更少,装配过程中出现质量缺陷的概率更低,操作员处理电路板的次数也相应减少,从而降低静电放电损伤风险。因此,模块电源整体可靠性更高。
2.4 垂直供电:缩短供电路径,压降板级损耗
在过去很长时间中,服务器主板一直以传统的横向供电(LPD)架构为主,这种架构将多相稳压模块(VRM)或负载点电源(POL)一圈一圈地摆放在GPU芯片的四周,电流顺着铜箔走线长途跋涉送入芯片内部。LPD提供了两级供电系统:第一级为非稳压IBC,将48V降压至IBV;第二级由多个VR构成,为GPU不同域提供精确稳压和调频功能,同时满足瞬态要求。
尽管LPD这一方案技术成熟、久经考验,却受制于基础物理定律。随着处理器工作电流不断攀升,供电网络(PDN)内的电阻和电感效应所引发的功率损耗也随之加剧。AI时代,新一代GPU(如Rubin架构)的核心电压不到1V,但所需电流却激增至2000安培到5000安培,未来甚至可能攀升至10000安培,传统的LPD架构面临三大痛点:(1)大电流横向传导引发显著损耗与热可靠性风险。安级电流在主板平面内横向传输时,走线阻抗将产生可观的I2R铜损与线路压降,既造成电能的无效损耗,也会提升板级热应力,给主板长期运行带来可靠性隐患。(2)长供电路径寄生参数劣化负载瞬态响应性能。AI计算场景下负载电流呈现高动态波动特征,电流阶跃可达微秒级。长距离、多转折的横向供电路径会引入额外寄生电感与电阻,导致供电环路响应速度下降,难以匹配芯片的瞬时大电流需求,易引发输出电压超调或跌落。(3)芯片周边布局空间受限,供电与高速互连资源形成冲突。为保障高带宽数据吞吐,HBM需紧邻GPU芯片布置,占用了芯片周边核心PCB区域。主板正面已无充足空间布设传统板级供电模块,供电器件与高速互连、显存资源的布局矛盾持续加剧。面对这些困境VPD垂直供电架构应运而生。
垂直供电架构(VPD)通过穿透PCB层垂直向上输送电力,直接给上方的处理器供电,从而有效缩短了从VRM到SoC的电力传输距离。实现这一目标的核心手段之一,则是将POL直接放置在PCB背面、处理器正下方,以此缩短次级供电轨的长度。
相较于传统横向供电,垂直供电(VPD)在性能与空间效率上具备显著优势。一方面,更短的供电路径直接降低PDN阻抗,显著减少I2R损耗与额外发热,提升有效功率传输效率;供电回路缩短、断点减少,瞬态响应更快,更好匹配现代处理器剧烈波动的电流需求。高频器件移至主板背面并配合PCB屏蔽层,有效隔离供电噪声与敏感信号,释放顶层连续铜箔空间以改善高速信号完整性与EMC,适配高密度服务器及共封装光互连场景。同时,VPD释放主板正面空间,支持在处理器周边集成更多内存、光模块及系统功能,在不增加板卡面积前提下提升内存带宽与系统扩展性;消除长距离走线限制亦显著增强系统可扩展性。PDN阻抗降低与瞬态响应提升,可满足AI核心低于1V的严苛电压容差,减少电压跌落与性能降额,充分释放处理器算力。
另一方面,VPD亦带来显著的工程挑战。电流密度高达3-4A/mm2,处理器下方狭小空间对模块集成度、磁芯材料及拓扑设计提出极高要求;模块z轴高度通常限制在2mm以内,超薄设计难度大。调节器移至背面后与系统散热器/气流形成热隔离,需创新封装、均热材料乃至局部主动散热方案以维持高电流吞吐;供电模块与处理器在x-y平面热区重叠,双热源集中加剧散热挑战与可靠性风险。行业正通过先进封装、超薄磁性材料及热界面技术创新,推动VPD规模化落地。
2.5 远期方向:IVR或为芯片侧供电的终极形态
事实上,除了把供电模块放在背面,VPD还有一种更优解,就是把供电模块直接放在基板上。依据Infineon(英飞凌)2026财年第一季度投资者交流材料:
第一阶段是离散/横向供电(Discrete/Lateral),功率级、电感、电容直接布置在处理器(GPU)旁边,成本最低,生态与质量体系成熟。不过,GPU电流超850-1000A时,损耗会超过100W,PDN总电阻约为90-140μΩ。
第二阶段是背面垂直供电(BVM),采用垂直布局,顾名思义,供电模块采用垂直穿透布局,从基板/主板背面垂直对接处理器,缩短传输路径。通过消除多个小型模块间的间距,移除处理器下方的电源/控制信号布线,提升功率密度,简化主板设计,大幅降低PDN总电阻至10-15μΩ(比横向低89%)。
第三阶段是基板集成电压调节器供电(SIVR),将电压调节器直接集成在基板上,垂直传输路径进一步精简,是损耗控制的最优解。能够额外减少10-15%的基板PDN损耗,PDN总电阻达到7-10μΩ(比横向低93%)。英飞凌在2023年就提出过这样的概念,不过这些迭代主要靠处理器厂商牵头来做,目前背面垂直供电刚刚进入大规模商业化阶段。
3、三次电源升级驱动核心元器件量价齐升
3.1 DrMOS:AI算力驱动量价齐升,全球格局高度集中
DrMOS全称为 Driver + MOSFET,可理解为驱动-MOSFET集成功率级。该方案最早由英特尔在2004年前后定义,用于提升VRM模块在高电流供电场景下的效率与集成度。DrMOS通常将驱动器、高侧MOSFET和低侧MOSFET集成在单一封装中,形成“三合一”功率级结构。若在DrMOS基础上进一步集成高精度电流检测、温度检测和保护功能,则形成智能功率级SPS。SPS可向多相控制器提供电流、温度等反馈信号,再由控制器完成闭环调节及与CPU/GPU/ASIC或系统管理单元的通信。
DrMOS的核心价值在于通过集成封装缩小每相功率级占板面积,降低寄生参数,并提升开关性能和热管理能力。其难点不只是简单合封,而是在小尺寸、高电流、高频开关和高温环境下保持效率、散热和长期可靠性。因此,DrMOS/SPS厂商需要在功率器件、驱动IC、封装工艺、散热设计和可靠性验证等方面具备深厚积累,并实现良好的成本控制。
从规格演进看,高端AI处理器核心供电正由8相、12相向16相甚至更高相数演进,单相电流能力也由50A、70A向90A及以上升级。相数增加并非简单线性堆叠,其核心作用在于分摊单相电流、改善热分布、降低输出纹波并提升瞬态响应能力;同时也会同步推升DrMOS/SPS、电感、电容和PCB布线资源需求。在高频、低压大电流和高di/dt工况下,功率级的导通损耗、开关损耗、热阻、电流检测精度、保护响应速度和封装可靠性均成为关键评价指标。
因此,三次电源升级对DrMOS形成“量价齐升”拉动。量的弹性来自GPU/ASIC功耗提升带来的供电相数增加,以及CPU、HBM和外围电源轨共同扩容;价的弹性来自更高电流等级、更高开关频率、更低损耗、更强电流/温度检测精度和保护功能。以公开产品为例,海外主流厂商已推出90A级SPS产品,并集成电流检测、温度监测和多重保护功能,体现出服务器功率级向高电流、高集成和智能化方向升级的趋势。
竞争格局上,海外厂商仍在高端服务器功率级市场占据主导地位,具备产品系列、控制器协同、客户验证和长期可靠性数据优势。国内厂商则正从中低电流等级向服务器级DrMOS推进,后续导入节奏取决于效率、热阻、封装可靠性、控制器兼容性、批量一致性及客户平台认证进展。整体来看,DrMOS是三次电源成熟升级路径中确定性较强的受益环节,其投资弹性既来自AI服务器放量带来的颗数扩容,也来自高电流、高可靠产品占比提升带来的ASP上行。
3.2 电感:TLVR架构升级,台系及大陆厂商竞争力较强
芯片电感是GPU、ASIC、CPU、FPGA、DDR等核心半导体器件前端供电的重要元件,主要承担储能滤波、纹波抑制、电流平滑和瞬态响应支撑等功能,直接影响芯片供电稳定性、转换效率和性能释放。随着AI芯片功耗持续提升,核心供电电压仍维持在低压区间,末级供电电流快速放大,传统电感在体积、饱和电流、损耗和温升等方面面临更高要求。相比传统铁氧体电感,基于金属软磁材料的芯片电感具备更高饱和磁感应强度、更好的直流偏置特性和更强大电流承载能力,更适配AI服务器、光模块、智能驾驶、AIPC、AI手机等高算力、高频化、小型化应用场景。
芯片电感有望同时受益于“用量增加+规格升级+材料升级”。量的维度,AI服务器从单CPU/低功率服务器走向多GPU/多ASIC高密度平台后,供电相数、去耦元件和电感数量均明显提升;若未来VPD、TLVR等方案加速渗透,芯片周边和电源模块内部的高端电感需求有望继续增长。价的维度,低压大电流、高频开关和小型化封装推动电感从传统铁氧体、绕线工艺向金属软磁、一体成型、铜铁共烧等高端材料和工艺升级,高性能材料、制程一致性和良率控制成为决定产品价值量的重要因素。
高端芯片电感客户认证周期较长,且需要在材料配方、粉体制备、成型烧结、低损耗设计和批量一致性方面长期积累,短期有效供给扩张并不容易,因此在AI平台集中放量阶段,头部厂商有望享受更强的议价能力和份额稳定性。目前三次电源电感最大供应商为乾坤科技,其依托台达集团电源生态,在AI服务器、VRM/POL和VPD相关电感领域具备较强客户协同和量产经验。大陆厂商中,铂科新材凭借金属软磁粉芯、芯片电感和铜铁共烧一体成型工艺积累,具备向AI服务器高端芯片电感升级的材料和工艺基础;龙磁科技、顺络电子等厂商也在一体成型电感、高端模压电感等方向推进客户验证。
3.3 电容:MLCC用量大幅增加,日韩厂商占据寡头地位
AI服务器功耗提升,MLCC从通用被动件升级为电源完整性关键器件。电容器是电子电路中最基础的被动元件之一,主要承担滤波、去耦、稳压和能量缓冲等功能,其中MLCC凭借小型化、高可靠、低ESR/ESL等优势,是服务器板级供电中最重要的电容品类。随着AI服务器从传统CPU平台走向多GPU/多ASIC高功耗平台,PSU、IBC/DC-DC、VRM/POL、OAM板卡和芯片周边去耦网络均需要更多MLCC来抑制纹波、稳定电压并提升瞬态响应。根据三星电机资料,AI服务器MLCC用量可达约2.8万颗,较通用服务器约2200颗提升约13倍;总电容量从约2.2万μF提升至约60万μF,提升约27倍。由此看,AI服务器升级对MLCC的拉动不仅体现在数量增加,也体现在高容、小型化、高可靠规格升级。
高端MLCC供给集中在日系/韩系龙头,AI需求放量强化寡头定价能力。MLCC看似是成熟元件,但高端产品壁垒集中在介质材料、薄层叠压、烧结一致性、电容稳定性和长期可靠性,扩产周期和客户认证周期均较长。当前全球高端MLCC主要由村田、三星电机、太阳诱电、TDK、国巨等厂商主导,其中日系、韩系厂商在高容小型化和高可靠产品上仍具备较强优势。AI服务器所需MLCC并非普通消费电子通用料,而是更加偏向高容量、小尺寸、低ESR/ESL和高可靠规格;在需求快速提升、供给扩张相对滞后的背景下,高端MLCC供需有望维持偏紧,头部厂商的产品结构、价格弹性和客户份额均具备改善空间。国内厂商中,三环集团等企业有望受益于高端MLCC国产替代和AI服务器供应链导入。
硅电容是近芯去耦增量,不是MLCC替代。随着AI芯片功耗和封装复杂度提升,板端MLCC距离芯片较远,电流路径中的寄生电感会限制高频瞬态响应,因此先进封装需要更靠近die的去耦方案。硅电容凭借低ESL、薄型化、高频稳定和可嵌入封装基板等优势,可部署在GPU/ASIC附近、硅中介层底部或封装基板内部,承担近芯片去耦和高频噪声抑制功能。我们认为,未来AI服务器电容体系更可能形成“板端MLCC大规模部署+封装级硅电容高端补充”的分层格局:MLCC受益于整机用量和规格升级,硅电容受益于先进封装和近芯供电需求提升。
3.4 PCB:AI芯片升级驱动电源PCB技术迭代
电源PCB作为电力电子系统的核心载体,厚铜与高热稳定性基材是核心基础。AI服务器中,PCB主要应用于AI服务器加速板、UBB及交换板、CPU主板及电源板及其他配板。而电源板专为AI服务器工作负载优化,提供电源分配及组件互连等核心支持功能。电源PCB板具有良好的导电性、绝缘性和机械结构。在材料端,电源PCB通常采用2oz至6oz厚铜箔以满足大电流负载需求,并选用高Tg FR-4或铝基板、铜基板、陶瓷基板等高热稳定性基材以保障绝缘性能与散热能力;在制造端,需通过精准叠层压合、厚铜蚀刻、孔壁金属化及ENIG/HASL表面处理等工艺,确保大电流路径的可靠性与长期热循环稳定性;在设计端,核心在于通过最大化走线宽度、最小化走线长度以降低回路阻抗,并借助散热过孔、大面积铜箔铺展及金属基板嵌铜工艺实现高效热管理。
一次二次三次电源对于PCB的要求不同,三次电源PCB集成度最高。一次电源作为整个系统的“心脏”,负责将交流电转换为直流电。虽然主电源的功率在不断提升,例如一个3000W的AC/DC电源PCB已能通过选择性凸铜等新技术承载超过100A的电流,但其PCB尺寸、层叠和构造并未发生根本性改变。二次电源是为系统内所有DC用电设备供电的“动脉网络”。其PCB产品通常的技术特征表现为:12-30层、3-5mm厚度、4-5盎司的重铜技术,结合HDI构成标准化模块,这种设计旨在实现高电流分配和系统级的稳定供电。三级电源是最贴近芯片的“毛细血管”,为组件级设备提供精准、低压的电力。三次电源PCB集成度高,以中富电路产品为例,需要在17x23x7mm的空间大小中集成14-18层电路,功率却高达800W,高集成度与高功率也对散热提出较高要求,需要嵌入式、HDI和3D结构等先进技术上的深厚积累。
随着AI芯片的功耗日益攀升,传统的电源PCB已难以满足其严苛的要求。三次电源中PoL(Point-of-Load,负载点)电源PCB技术演进有望从“分立元件3D组装”到“连接器模块化”,再到“电感嵌入PCB”。嵌入式电感PCB已成为实现高功率密度多相电源模块的关键。嵌入式电容技术(ECT)将电容直接集成在印制电路板(PCB)或芯片封装内部,以满足器件小型化与电气性能提升的需求。该技术诞生于20世纪90年代末,可替代传统表面贴装电容,突破物理尺寸局限并优化性能,在高频应用场景中优势尤为显著。ECT采用夹设于PCB导电层之间的介电材料,可大幅提升单位面积电容值,优化现代电子设备所需的核心电气性能。嵌入式电容技术在导电平面之间使用超薄型高介电常数材料,以此实现高电容特性。其中介电材料充当电容器的绝缘介质,两侧的铜层则作为电容器的极板。这种结构能够让平面对获得远高于传统方案的电容容量。
4、重点公司梳理
三次电源行业整体仍由海外及台系公司主导,厂商可大致分为芯片侧、模组侧和被动元件/PCB。从产业链分工来看,芯片侧主要包括多相控制器、DrMOS/ SmartPowerStage等环节,MPS(芯源系统)和英飞凌(Infineon)在高端多相供电和功率级产品中具备较强领先优势,瑞萨电子(Renesas)、德州仪器(TI)、ADI(亚德诺)等国际模拟及功率半导体龙头亦在积极布局。回溯海外产业发展,2020年以来三次电源技术路线和竞争格局持续演进,Vicor、MPS、台达、瑞萨、英飞凌、ADI、TI等厂商在不同阶段分别成为市场关注重点。国内厂商中,杰华特以多相控制器和DrMOS为重点方向,处于国产替代中技术门槛与验证周期较高的“芯片器件位”,晶丰明源、芯朋微等亦在加速追赶。模组侧方面,台达电子(Delta)在电源标准品及定制化模组上具备领先地位,伟创力(Flex)、MPS、英飞凌等亦参与相关方案供应。被动元件/PCB方面,村田制作所(Murata)是全球MLCC龙头;电感环节中,台达集团旗下乾坤科技(Cyntec)具备较强领先优势,国内厂商中铂科新材、龙磁科技等亦值得关注;深南电路、中富电路在三次电源PC方向具备布局或潜在受益。
4.1 英飞凌:全球功率半导体龙头,Grid-to-Core全链路布局领跑AI算力供电
英飞凌是全球功率半导体龙头,产品能力覆盖硅、碳化硅、氮化镓三类关键技术平台,并在功率分立器件、功率模块、驱动、控制器、电源管理和保护器件等环节具备完整布局。2024年全球功率分立器件及模块市场规模达328亿美元,英飞凌以17.4%的市场份额稳居榜首。面向AI数据中心,公司提出“Grid-to-Core”全链路供电能力,覆盖从电网接入、PSU、BBU/CBU、IBC、功率路径保护,到处理器核心电压调节的多个环节,有望受益于AI机柜功率密度提升和供电架构升级。
在VRM领域,英飞凌围绕高电流密度、低损耗和垂直供电持续推进产品迭代。公司OptiMOS双相功率模块TDM2354xD/T集成功率级、电感和电容,支持160A峰值电流,并通过芯片嵌入式封装和低矮化磁性元件提升功率密度,可用于VPD架构。进一步看,TDM2454xx四相模块峰值电流提升至280A,封装尺寸约10×9×5mm,功率密度超过2.0A/mm2,并支持模块平铺以改善大电流供电路径。公司后续推出的TDM24745T进一步引入四相TLVR架构,峰值电流能力提升至320A,并可降低输出电容需求,体现出VRM从传统水平供电向高集成模块化、VPD和TLVR方向升级的趋势。
客户份额持续提升,AI收入持续高增。客户侧,公司自2020年起相继进入多家北美头部CPU/GPU制造商及大型云厂商供应链,与头部算力平台的绑定持续深化;值得注意的是,2025财年公司在大型北美CPU/GPU制造商B处的份额实现进一步提升,标志着其电源方案在AI算力平台的认可度持续强化。凭借先进的技术广度和全品类产品组合,AI相关收入显著加速。FY25AI服务器业务营收超7亿欧元,较FY24接近翻三倍;英飞凌预计FY26收入再翻倍以上至约15亿欧元,FY27财年达到约25亿欧元。且英飞凌在AI供电中每千瓦的价值含量较为可观,为100–250美元,平均约175美元/千瓦。
4.2 MPS:芯片侧电源管理平台型厂商,核心在高集成POL与模块化
MPS是一家全球化无晶圆厂模拟及电源管理芯片厂商,产品覆盖DC/DC转换器、AC/DC控制器、MOSFET驱动、电源管理IC、限流开关及照明控制等多个方向。在AI/HPC场景下,公司重点覆盖GPU板卡、OAM/加速卡、主板及内存供电等板载电源环节,产品形态从传统多相控制器、DrMOS逐步延伸至集成DrMOS、电感及部分被动元件的高密度电源模块。整体来看,MPS的核心优势在于贴近负载侧,将低压大电流供电模块做成可嵌入主板或靠近处理器布局的器件形态,从而缩短PDN路径、降低传输损耗并提升瞬态响应能力。
MPS采用多相电源架构与高集成Intelli-Module方案,供电方式由水平供电向Z轴供电演进。在48V数据中心供电方案中,MPS水平供电方案第一级采用800W的MPC12109,基于LLC拓扑实现软开关,峰值效率可达98%;第二级通过多颗MPC22167模块并联输出大电流。MPC22167-130为双相非隔离降压Intelli-Module,集成DrMOS和电感,最高输出电流130A(65A/相),可用于AI处理器、OAM、FPGA、ASIC和PCIe加速卡等核心电源场景。垂直供电方案同样采用两级架构,通过10:1LLC模块将48V输入降至4.8V,再配合低压大电流多相模块实现近芯片供电。MPS提出的ZPD(Z-axisPowerDelivery)架构将电源模块放置在处理器下方,使功率传输路径缩短至接近PCB厚度,有助于降低寄生参数、PDN损耗和电压跌落风险。
新一代高电流模块进一步强化MPS在近芯片供电环节的卡位。MPS推出的MPC24380-260为四相非隔离降压Intelli-Module,集成DrMOS、电感和输出电容,最高输出电流260A(65A/相),输入电压范围3V-8V,采用LGA-54封装,尺寸为9mm×10mm×4.8mm,适用于AI服务器、超算、OAM卡、AI GPU、TPU、DPU等低压大电流应用。相比传统分立式DrMOS方案,高集成电源模块能够减少占板面积、提升功率密度,并使电源单元更接近处理器,是三次电源从板级水平供电向模块化、近芯片供电演进的重要方向。
4.3 台达:数据中心电源系统解决方案提供商,与英飞凌合作布局VPD
台达具备从电网到芯片的全链路电源与散热解决方案能力。台达电子成立于1971年,是全球电源管理与散热解决方案龙头,业务覆盖电源及零组件、基础设施、自动化、交通等领域。面向AI数据中心,公司已从传统电源制造商逐步延伸至系统级解决方案提供商,产品覆盖基础设施供配电、机架级Power Shelf、服务器电源、DC/DC转换器、板级VRM/VR模块、液冷散热及被动元件等环节。根据台达COMPUTEX 2024及NVIDIA GTC相关资料,公司强调其可提供“Grid-to-Chip”电源传输方案,在数据中心基础设施、机架级供电和板级芯片供电等环节均具备产品布局。DC/DC产品方面,公司已推出RBC、UBC、VR等系列产品,其中RBC可将40V至60V输入转换为12V输出,适用于AI服务器内部电压转换场景。
台达在COMPUTEX TAIPEI 2024展出芯片垂直供电技术,公司披露该方案相较传统水平供电可帮助AI加速系统减少约5%-15%的电力损耗。其核心在于将DC/DC转换器更贴近GPU/CPU/ASIC等负载点,缩短低压大电流传输路径,从而降低PDN阻抗和线路损耗。2025年8月,台达与英飞凌进一步强化合作,英飞凌将其超薄硅基MOSFET芯片技术、嵌入式封装能力和OptiMOS 90A集成功率级方案,与台达电源模块设计和制造能力结合,共同开发面向超大规模数据中心xPU的高密度VPD模块。
4.4 伟创力:Grid-to-Chip电源平台型厂商,与瑞萨合作强化三次电源竞争力
伟创力具备从关键电源基础设施到板载电源模块的系统级供电能力。作为全球电子制造与电源模块解决方案龙头,伟创力近年来持续强化AI数据中心“Grid-to-Chip”电源布局,产品覆盖高压输入、电源转换、机柜/服务器电源、DC/DC模块及近芯片供电等环节。根据公司在开放计算相关会议材料中的披露,其面向兆瓦级AI机柜构建分层供电体系:前端支持HVDC等高压直流输入,中间级通过IBC/DC-DC模块输出48V/12V/6V等中间电压,末端则围绕VPD垂直供电和VRM调压模块两条路线服务高功耗xPU、CPU、GPU、ASIC及内存等负载。该体系本质上是通过“高压长距离传输+低压近负载转换”降低系统I2R损耗,并兼顾不同客户平台的兼容性和可维护性。
伟创力在三次电源领域重点布局VPD与VRM两类模块。VPD方案主要面向高端xPU/CPU/GPU等大电流负载,通过将电源模块部署在芯片背面或更贴近负载的位置,使供电路径与芯片PDN更直接匹配,从而减少PCB占用、缩短低压大电流路径、降低寄生阻抗并提升瞬态响应能力。由于VPD高度依赖芯片封装、主板设计和散热方案协同,通常需要与芯片厂商或云厂进行深度定制。相比之下,VRM调压模块更偏标准化,适用于内存、中低功耗处理器及通用板级供电场景,具备更强的平台复用能力和供应链灵活性。
伟创力与瑞萨合作,有望强化芯片侧供电模块竞争力。2025年9月16日,伟创力宣布与瑞萨电子合作,共同开发面向CPU、GPU、FPGA、ASIC和AI加速卡的下一代板载电源管理解决方案。此次合作将瑞萨最新智能功率级、多相控制器等芯片侧能力,与伟创力电源设计和规模化制造能力结合,重点拓展VPD产品组合、双相Power Tower及高密度功率模块。我们认为,伟创力的优势在于其同时具备电源模块设计、整机制造、客户协同和全球交付能力;与瑞萨合作后,其在三次电源核心功率级、控制器和模块集成方面的短板有望进一步补齐。
4.5 Vicor:深耕近芯片供电,技术领先性与专利壁垒持续兑现
公司模块化布局领先,FPA架构技术底蕴深厚。Vicor较早布局48V Direct-to-PoL近芯片供电方案,其分比式电源架构(FPA)将稳压功能与电压变换/电流倍增功能拆分为高性能模块化单元。其中,PRM模块接收非稳压输入并输出稳压后的因子化母线电压,VTM电流倍增器则通过固定比例变换实现低压大电流输出。二者配合可将48V母线高效转换至CPU/GPU/ASIC所需的亚1V核心电压,在功率密度、转换效率、瞬态响应和板级空间占用方面具备领先优势。凭借FPA架构,Vicor可通过横向供电(LPD)和垂直供电(VPD)降低近芯片“最后一英寸”阻抗,适配AI处理器低压大电流、高功率密度供电需求。
业绩显著改善,专利授权与诉讼和解强化盈利弹性。2025年Vicor实现净营收4.08亿美元,同比增长13.5%;若加回4500万美元专利诉讼和解款,产品收入、授权收入及和解款合计4.53亿美元,同比增长26.1%。其中先进产品收入同比增长主要受益于市场需求回暖和专利授权收入提升。2023-2025年,公司专利授权收入分别为1587.2万、4659.5万、5738.4万美元,占净营收比重分别为3.9%、13.0%、14.1%,已成为公司重要增长点。截至2025年底,公司在美国拥有128项有效专利。知识产权方面,2025年2月ITC在337-TA-1370案中确认Vicor两项核心专利有效且被侵权,并发布有限排除令;2026年2月,ITC就Vicor针对台达、MPS、立讯精密、纬创等的新一轮337投诉正式立案,后续专利维权进展仍是重要催化。
4.6 Murata村田:全球被动元器件龙头,MLCC业务增长迅速
全球被动元器件龙头,MLCC市场份额领先。村田制作所是全球领先的综合电子元器件制造商,公司以陶瓷材料技术为核心,产品覆盖多层陶瓷电容器(MLCC)、电感、滤波器、射频元件、传感器等多个品类,广泛应用于消费电子、通信、汽车、工业及医疗等领域。其中,MLCC是公司最具代表性的核心产品,村田长期位居全球MLCC市场份额前列,并在高容量、小型化、高可靠性等高端产品方向具备较强技术优势和客户基础。
面向AI服务器和数据中心场景,村田正在加速推进高容、小型化MLCC产品迭代。2025年7月,公司宣布量产0402英寸、47μF高容MLCC,主要面向AI服务器、数据中心及其他高密度PCB应用。根据公司披露,该产品相较同容量0603英寸产品可减少约60%的安装面积,相较上一代同尺寸22μF产品容量提升约2.1倍,有助于在有限板级空间内提升去耦和滤波能力。随着AI服务器单板功耗提升、供电相数增加和高速信号密度提升,高端MLCC对小型化、高容量、低阻抗和高可靠性的要求持续提高,村田有望凭借材料、工艺和客户认证优势继续保持领先地位。
MLCC成为元器件板块增长核心,数据中心需求驱动订单显著提升。村田业务可分为元器件、器件模组及其他业务,其中元器件板块是本轮增长的主要拉动项。FY2026Q1(2026年4-6月),公司实现收入5023亿日元,同比增长20.7%;其中元器件板块收入约3468亿日元,同比增长27.5%,收入占比由FY2025Q1的64.8%提升至69.0%。分品类看,电容收入2825亿日元,同比增长30.0%,主要受数据中心和汽车相关需求带动;电感及EMI滤波器收入643亿日元,同比增长22.4%,其中EMI滤波器在汽车和服务器应用中增长,电感则主要受智能手机和汽车需求拉动。
订单侧同样体现出需求景气度提升。FY2026Q1公司订单金额达到6739亿日元,季度末在手订单6178亿日元,均处于较高水平;公司在说明会中指出,数据中心相关需求维持强劲,且部分长交期订单增加,同时也提示需关注部分应用是否存在因供应约束预期而提前下单的情况。整体来看,AI服务器和数据中心需求正在强化村田MLCC、电源模块及相关元器件的增长弹性,MLCC在公司元器件板块中的收入占比和战略重要性持续提升。
4.7 杰华特:深化AI电源布局,DrMOS+多相控制器实现高端量产突破
营收快速增长,AI服务器与汽车电子共同驱动。公司是以虚拟IDM为主要经营模式的模拟集成电路设计企业,基于自有BCD工艺平台开展芯片设计,并与晶圆厂协同导入制造,产品以电源管理和信号链芯片为主。2025年公司实现营业收入26.55亿元,同比增长58.15%,主要受益于计算与存储、汽车电子、通讯等领域需求增长,其中AI服务器带动高集成度电源管理芯片渗透率提升,多相控制器、DrMOS等高端电源产品导入主流服务器平台;同时车规级DC-DC、LDO、高低边开关等产品在整车厂实现规模化量产。
DC-DC芯片为第一大细分产品,构筑AI电源产品基础。公司电源管理芯片覆盖AC-DC、DC-DC、线性电源、电池管理等品类,信号链产品覆盖检测、接口、转换器、时钟、驱动等方向。2025年公司DC-DC芯片实现收入14.15亿元,同比增长56.29%,占总收入约53%,为第一大细分产品。公司是业内少数拥有完整DC-DC芯片产品组合的厂商之一,产品覆盖5V至700V低中高电压等级,并基于自有工艺和DC-DC控制技术,实现高效率、高可靠性和较优成本竞争力。
AI电源芯片布局持续深化,DrMOS+多相控制器形成高端突破。公司面向通讯与服务器场景提供完整电源解决方案,核心围绕“智能功率级DrMOS+多相控制器”架构展开。DrMOS方面,30A/50A/70A/90A产品已在客户端实现量产爬坡,其中90A DrMOS产品JWH7079支持3-16V宽输入、90A大电流输出、最高3MHz开关频率,采用4×6mm TLGA封装,适用于服务器、GPU等高性能计算供电场景。多相控制器方面,JWH6376为双路12相控制器,面向Intel VR14平台核心供电,集成PMBus/I2C和AVSBus接口,并支持TLVR电感检测等功能。随着AI服务器功率密度提升,公司有望在DrMOS、多相控制器、PMIC、eFuse、LDO等环节持续受益于高端电源国产化和平台导入。
4.8 铂科新材:芯片电感国产龙头,受益VPD/TLVR等近芯片供电升级
铂科新材是国内金属软磁材料和芯片电感环节的重要标的,公司以金属软磁粉芯、金属软磁粉末和磁性电感元件为核心产品,具备从软磁材料到电感元件的纵向一体化能力。面向AI服务器和高性能处理器供电场景,公司基于金属软磁复合材料,结合高压一体成型和铜铁共烧工艺,开发出适用于GPU、CPU、ASIC、FPGA等芯片前端供电的芯片电感产品,可应用于VPD垂直供电、TLVR等高动态响应供电架构。随着AI芯片功耗提升,近芯片供电对电感提出更高的大电流、低损耗、小型化和高可靠性要求,公司有望受益于三次电源从传统板级多相供电向模块化、垂直化方向演进。
公司芯片电感业务已成为新的增长曲线。根据公司募集说明书和投资者关系活动记录,公司芯片电感产品主要面向AI服务器、AI PC、AI手机、DDR、智能驾驶、通信电源等大算力场景,客户包括MPS、英飞凌等全球知名半导体及电源管理厂商。公司2026年6月投资者关系记录显示,VPD方案是数据中心供电方案的重要趋势,配套电感需要具备超薄、大电流、低损耗等特征;同时,公司芯片电感订单较为饱满,新基地预计下半年逐步贡献产出。整体来看,铂科新材的核心弹性来自AI芯片供电电感从分立件向高价值模块化电感升级,以及国产厂商在高端芯片电感领域的份额提升。
4.9 龙磁科技:磁性材料积累深厚,高端芯片电感打开AI供电增量空间
龙磁科技长期深耕永磁铁氧体和软磁材料领域,具备磁性材料、粉体工艺和磁性元件制造经验。面向AI服务器和数据中心供电升级,公司正加快高端芯片电感、一体成型模压电感等产品布局,切入高功率密度电源模块和近芯片供电场景。相比传统电感,AI芯片供电用电感需要在低压大电流、高频开关、高瞬态响应和紧凑空间约束下保持低损耗与高可靠性,对材料配方、成型工艺、一致性和客户认证均提出更高要求。
据公司互动平台及公开投资者交流信息,公司一体成型高端模压电感已通过某知名半导体客户认证并开始小批量供货,用于其电源产品的垂直供电模块;同时,公司高端芯片电感有多款产品在国际知名半导体电源厂商及头部电源模块厂测试验证,部分料号已取得客户认证。我们认为,龙磁科技的投资逻辑在于从传统磁材向高端电感元件延伸,若后续客户认证、产能爬坡和批量交付顺利,公司有望受益于VPD、TLVR和三次电源模块化带来的高端电感价值量提升。
4.10 深南电路:PCB龙头企业,埋嵌集成技术打开三次电源模块载板想象空间
2024-2026Q1公司营收持续增长,PCB为核心业务。公司专注于电子互联领域,拥有印制电路板、电子装联、封装基板三项主营业务,形成“3-In-One”业务布局。2026年第一季度,公司实现营业收入65.96亿元,同比增长37.90%;实现归母净利润8.50亿元,同比增长73.01%,主要受益于业务订单增加。2025年公司印制电路板业务实现收入143.59亿元,同比增长36.84%,占营业收入比重60.73%,仍为公司第一大业务。
PCB产品布局广泛,受益于AI算力基础设施需求释放。公司PCB业务下游以通信设备为核心,重点布局数据中心、汽车电子等领域。在数据中心领域,公司产品主要应用于交换机、光模块、服务器/存储设备及电源设备等场景,相关PCB产品包括背板、高速多层板、HDI等。2026年一季度,公司PCB业务中通信、数据中心收入占比环比增加,受益于AI算力基础设施建设带来的高速互联、服务器、光模块及配套电源设备需求增长。
埋嵌集成技术储备深厚,具备向三次电源模块PCB载板延展潜力。公司持续加大研发投入,2025年研发投入15.91亿元,同比增长25.09%,重点布局下一代通信、数据中心、汽车电子相关PCB技术,以及高密小型化、大功率热管理、埋嵌集成封装等方向。截至2025年底,公司已获授权专利933项,其中发明专利533项。近年来,公司在埋入式元件、电感电容埋入、埋入式芯片封装等方向持续积累专利和工艺能力。随着AI服务器三次电源从分立方案向模块方案升级,PCB载板需要承担高密度互连、功率传输、散热和小型化集成等功能,公司相关埋嵌集成技术有望在三次电源模块PCB环节形成潜在受益。
4.11 中富电路:深耕电源PCB,受益AI数据中心电源架构升级
公司聚焦高可靠性、定制化PCB产品,覆盖通信及数据中心、工业控制、汽车电子、消费电子、半导体封装及医疗电子等领域,客户包括全球通信设备厂商、Flex Power、MPS、台达、Vertiv、Schneider、Jabil、比亚迪、立讯等国内外知名企业。公司长期深耕电源PCB,具备从研发认证样板到量产批量板的一站式交付能力,受益于AI数据中心电源产品需求提升。
2025年公司实现营业收入18.79亿元,同比增长29.24%,主要受益于通信及数据中心相关电源产品需求增长,以及新能源汽车需求释放。其中通信及数据中心收入同比增长76.95%,汽车电子收入同比增长21.59%。2026年一季度公司实现营业收入5.20亿元,同比增长37.81%;归母净利润1889.95万元,同比增长89.32%,主要系订单增加带动收入规模扩大,盈利能力随产品结构优化和产能利用率提升有所改善。
AI电源PCB方面,公司已在AI数据中心一次、二次、三次电源方向形成布局,技术路径覆盖传统架构与800V HVDC高压直流架构。在一次电源领域,公司围绕高压、高可靠性需求布局厚铜、高耐压PCB;在二次电源领域,重点推进高多层、高散热、多阶HDI和平面变压器集成PCB等技术;在三次电源领域,公司依托3D SiP、内埋器件等工艺能力,适配电源模块小型化、高密度、高功率密度趋势。随着AI服务器电源从分立走向模块化,公司有望受益于二次、三次电源PCB价值量提升及客户项目放量。
公司在AI数据中心一次、二次、三次电源实现全链路布局,产品已实现批量交付。公司技术路径覆盖传统架构与800V HVDC高压直流新架构,契合行业技术演进方向,产品能力与客户要求匹配。在一次电源领域,公司紧跟AC转800V的新路径,围绕高压高可靠性需求开发厚铜高耐压PCB,已配合头部电源厂商完成研发验证。在二次电源领域,公司重点布局高多层高散热多阶HDI、平面变压器集成PCB等核心技术,攻克高功率密度下的大电流与热管理难题,产品已批量供货国际客户,800V方案进入小批量阶段。在三次电源领域,公司掌握了埋容埋感等核心技术,适配AI芯片功耗大幅提升下的高密度VPD供电需求。整体来看,公司技术布局与行业“高压化、高密度、集成化”演进趋势一致,产品在材料、工艺、品质管控等维度均满足行业客户的参数标准,已实现批量交付。
5、投资建议
我们认为,AI芯片功率持续提升,正在推动供电瓶颈从机房侧、机柜侧进一步下沉至主板、封装和芯片侧。三次电源不再只是服务器电源链条中的配套环节,而是影响GPU/ASIC性能释放、系统稳定性和整机能效的关键模块。无论上游架构采用48V、800VDC还是更高电压平台,芯片端最终都要面对低压、千安级、高瞬态、低噪声供电需求,因此三次电源升级本质是围绕“低压大电流、快速瞬态响应、有限空间和高效率散热”的系统性重构。
从产业节奏看,三次电源将沿“成熟方案升级—模块化架构导入—封装级/芯片级供电演进”推进。短期,多相Buck+DrMOS仍是主流底座,AI芯片功率提升将带动单机相数、单相电流能力、低DCR电感、高可靠电容和高阶PCB用量提升,业绩兑现确定性较强。中期,TLVR、模块化POL、VPD等方案有望加速导入,进一步改善瞬态响应、降低PDN损耗并缓解板面空间约束。长期,IVR、封装级电源和背面供电将与先进封装、Chiplet、HBM深度协同,具备平台协同和前瞻技术储备的厂商有望获得长期卡位价值。
风险提示
AIDC资本开支不及预期风险
若后续大模型训练和推理需求增长放缓,或海外云厂资本开支节奏出现波动,可能导致AI服务器、GPU/ASIC加速卡及相关三次电源零部件需求低于预期,进而影响DrMOS/SPS、控制器、磁性元件、电容、PCB和模块化POL等环节的收入增长节奏。
2.AI芯片功率提升及平台迭代不及预期风险
三次电源升级的核心驱动力来自AI芯片功率持续提升、核心电流上行和瞬态负载加剧。若未来GPU/ASIC通过制程升级、架构优化、低功耗设计或系统级调度降低功耗增长斜率,或新一代AI芯片平台迭代节奏慢于预期,则三次电源相数增加、单相电流能力提升、TLVR导入、模块化POL渗透和高端磁件/电容/PCB价值量提升节奏可能低于预期。
3.技术路线变化及产品可靠性验证不及预期风险
三次电源技术路线仍处于快速演进阶段,传统多相Buck、TLVR、模块化POL、VPD、IVR和封装级电源可能长期并行。不同GPU/ASIC客户在电压平台、封装形式、冷却方式、PDN设计和供应链策略上存在差异,最终主流方案可能与当前产业预期存在偏差。同时,低压大电流、高频开关和高热流密度环境对功率级、磁件、电容、PCB、封装和散热系统提出更高可靠性要求,若相关产品在效率、温升、EMI、寿命或环路稳定性等方面验证不及预期,可能影响产业化进度。
4.客户认证和订单放量不及预期风险
AI服务器及芯片侧供电系统对稳定性、瞬态响应和长期运行寿命要求极高。DrMOS/SPS、控制器、磁件、电容、PCB和POL模块通常需要经历样品测试、平台验证、小批量试产、可靠性测试和客户供应链认证等多个环节,认证周期较长且导入门槛较高。若相关公司客户验证进展慢于预期,或送样、小批量订单未能顺利转化为规模化订单,可能影响收入增长节奏及市场预期兑现。
5.行业竞争加剧、盈利能力下行及供应链不确定性风险
三次电源产业链涉及功率半导体、模拟/电源管理IC、磁性元件、电容、PCB、先进封装和热管理等多个环节。随着AI服务器需求增长,海外头部厂商、国内功率器件厂商、被动元件厂商、PCB厂商及模块电源厂商均可能加速布局,若行业参与者快速增加或下游客户推动多供应商竞争,可能导致价格和毛利率承压。同时,高端元件、先进PCB、封装基板、散热材料及部分关键设备材料若出现交期、价格、贸易政策或供应链安全扰动,也可能影响相关公司订单兑现和盈利能力。
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《三次电源:AI芯片功率跃升下的价值重估——AIDC系列深度》
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报告信息
证券研究报告:《三次电源:AI芯片功率跃升下的价值重估——AIDC系列深度》
报告日期:2026年8月23日
作者:
姚 遥 SAC执业编号:S1130512080001
宇文甸 SAC执业编号:S1130522010005
丁彦文 SAC执业编号:S1130524070002
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